由于饮用水水源普遍受到污染,饮用水厂存在夏季微生物过度繁殖、冬季由于微生物活性降低而造成有机物和氨氮去除效果降低等问题。为此,研发新型高效的水处理技术一直都是研究的热点。超滤因其出水稳定、去除污染物范围广、能耗低、操作运行简单等优点,在水处理领域已得到广泛的应用。特别是生物技术与超滤技术的有机结合能实现对污染水源水中污染物的有效去除。本实验采用多介质填料作为生物技术系统的载体,建立了多介质填料生物技术系统超滤技术的小试试验装置,通过正交试验探究了不同试验条件下小试装置的最优工况。结果表明,该组合工艺能有效地去除嘉兴地区污染河网水源水中的氨氮、浊度、有机物、铁和锰。为了进一步研究多介质填料生物技术协同超滤技术组合工艺的可行性,将小试研究成果进行中试规模扩大试验,结果表明:该组合工艺在常温期和低温期均能保证出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。超滤系统运行优化主要从空气擦洗、反洗方式和化学清洗三个方面进行了研究。其中,空气擦洗试验结果表明,膜池内液位为膜丝长度的3/4时,清洗效果最好。此外,通过对膜组件相关参数的正交试验表明:较优的运行工况为膜通量为30 L/(m2?h),产水时间为40min,单水力反洗时间为100s,正冲洗时间为40s。在此基础上,通过优化试验最终确定水力清洗方式为气水联合清洗+正冲洗。在线反洗方式的研究表明,气水联合冲洗时间为70s,反洗流量为2m3/h,空气擦洗强度为133.3L/(m2·h)时,在线气水反洗可以有效地缓解系统的膜污染。针对水力清洗不能完全清除膜污染的问题,研究了在线化学清洗和离线化学清洗对跨膜压差恢复的影响。结果表明:水力清洗4次后进行一次在线CEB清洗能及时恢复超滤膜系统的过滤性能,然而系统长期运行过程中仍需离线清洗来辅助超滤膜系统的稳定运行。